[發明專利]一種基于物聯網和專家系統的智慧農業管理系統及方法

在審

• 申請號: 201710818137.1
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107589729A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 程亮亮;傅強;張震宇;季于東;陳開放;余林;黃文慶;孫克仲;李廣東;阮飛
• 申請（專利權）人: 合肥師范學院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01D21/02
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119
• 代理人: 段曉微,葉美琴

技術領域

本發明涉及智慧農業管理系統技術領域，尤其涉及一種基于物聯網和專家系統的智慧農業管理系統及方法。

背景技術

作為農業大國，我國傳統的農作物管理方式極易受環境的影響，這很大程度上限制了農作物的產量和質量，農業經營者的利潤受天氣影響較大。傳統農業運作方式一直是我們國家長期以來沿襲下來的，但它的代價是要耗費大量的人力物力，而且運作效率低下，這對于農業長期的發展是不利的。隨著物聯網、移動通信及云計算技術的發展，本發明提出一種新型基于專家系統、Zigbee組網技術和WiFi技術的智慧農業管理系統，使得現代農業順應物聯網技術的發展前景，利用無線傳輸和遠程控制技術可以大大解放農民的雙手，減少農業經營者的生產成本。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種基于物聯網和專家系統的智慧農業管理系統及方法。

本發明提出的基于物聯網和專家系統的智慧農業管理系統，包括：

信息采集模塊，用于采集植物生長環境信息、植物圖像信息；

專家信息模塊，用于存儲預設生長環境信息、預設植物圖像信息；

決策調整模塊，用于分別將采集植物生長環境信息、植物圖像信息與預設生長環境信息、預設植物圖像信息進行比較，并根據比較結果調整植物生長環境狀態；

人機交互模塊，用于獲取信息采集模塊采集的信息，以及決策調整模塊的比較結果并將其發送至用戶終端。

優選地，信息采集模塊中，采集的植物生長環境信息包括：土壤養分、土壤溫度、土壤PH值、CO₂濃度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養分。

優選地，專家信息模塊中，存儲有預設土壤養分區間、預設土壤溫度區間、預設土壤PH值區間、預設CO₂濃度區間、預設空氣溫度區間、預設空氣濕度區間、預設光照強度區間、預設植物養分區間。

優選地，決策調整模塊具體用于：

當土壤養分低于預設土壤養分區間最小值時，對土壤進行施肥；

當土壤溫度低于預設土壤溫度區間最小值時，對土壤進行升溫調節，當土壤溫度高于預設土壤溫度區間最大值時，對土壤進行降溫調節；

當土壤PH值偏離預設土壤PH值區間時，對土壤酸堿性進行調節；

當CO₂濃度低于預設CO₂濃度區間最小值時，增加植物生長環境的CO₂濃度，當CO₂濃度高于預設CO₂濃度區間最大值時，降低植物生長環境的CO₂濃度；

當空氣溫度低于預設空氣溫度區間最小值時，對植物生長環境進行升溫調節，當空氣溫度高于預設空氣溫度區間最大值時，對植物生長環境進行降溫調節；

當空氣濕度低于預設空氣濕度區間最小值時，對植物生長環境進行加濕調節，當空氣濕度高于預設空氣濕度區間最大值時，對植物生長環境進行除濕調節；

當光照強度低于預設光照強度區間最小值時，增加植物生長環境的亮度，當光照強度高于預設光照強度區間最大值時，降低植物生長環境的亮度；

當植物養分低于預設植物養分區間最小值時，對植物進行施肥；

將植物圖像信息與預設植物圖像信息進行比較，當植物圖像信息與預設植物圖像信息相同時，輸出植物病害分析結果，當植物圖像信息與預設植物圖像信息不同時，對植物圖像信息進行存儲。

優選地，信息采集模塊包括傳感器子模塊和攝像頭子模塊，傳感器子模塊用于采集植物生長環境信息，攝像頭子模塊用于采集植物圖像信息。

優選地，信息采集模塊、專家信息模塊、決策調整模塊之間采用Zigbee通信協議。

優選地，信息采集模塊、決策調整模塊、人機交互模塊之間采用Wifi通信協議。

本發明提出的基于物聯網和專家系統的智慧農業管理方法，包括以下步驟：

S1、采集植物生長環境信息、植物圖像信息；

S2、分別將采集植物生長環境信息、植物圖像信息與預設生長環境信息、預設植物圖像信息進行比較，并根據比較結果調整植物生長環境狀態；

S3、獲取植物生長環境信息、植物圖像信息以及比較結果發送至用戶終端。

優選地，步驟S1具體包括:采集的植物生長環境信息包括：土壤養分、土壤溫度、土壤PH值、CO₂濃度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養分。

優選地，步驟S2具體包括: